Umweltfreundlich dämmen

• Konstruktion Nr. 1 - EPS: günstig, leicht zu verarbeiten
• Konstruktion Nr. 2 - Steinwolle: guter Brandschutz, lokale Ressource, leicht zu verarbeiten, Entsorgung schadstofffrei
• Konstruktion Nr. 3 - Holzfaser: günstig, nachwachsender Rohstoff, lokale Ressource, leicht zu verarbeiten, diffusionsoffen, Entsorgung schadstofffrei
• Konstruktion Nr. 4 - Zellulosefaser: nachwachsender Rohstoff, lokale Ressource, leicht zu verarbeiten, diffusionsoffen, Entsorgung schadstofffrei
• Konstruktion Nr. 5 - Flachsfasern: nachwachsender Rohstoff, lokale Ressource, leicht zu verarbeiten, diffusionsoffen, Entsorgung schadstofffrei
• Konstruktion Nr. 6 - Strohfasern: günstig, nachwachsender Rohstoff, lokale Ressource, leicht zu verarbeiten, diffusionsoffen, Entsorgung schadstofffrei
• Konstruktion Nr. 7 - Strohballen: nachwachsender Rohstoff, lokale Ressource, leicht zu verarbeiten, diffusionsoffen, Entsorgung schadstofffrei
• Konstruktion Nr. 8 - Glaswolle: günstig, leicht zu verarbeiten, Entsorgung schadstofffrei

• Konstruktion Nr. 1 - EPS: erdölbasiert, sehr hohe Umweltbelastung, versetzt mit umweltschädlichen Schutzmitteln
• Konstruktion Nr. 2 - Steinwolle: sehr hohe Umweltbelastung durch hohe Brenntemperaturen bei der Herstellung, mässig diffusionsoffen
• Konstruktion Nr. 3 - Holzfaser: durch die hohe Dichte bei Kompaktfassaden schlechte Umweltbilanz, Brandschutz gering aber lösbar
• Konstruktion Nr. 4 - Zellulosefaser: Brandschutz gering aber lösbar
• Konstruktion Nr. 5 - Flachsfasern: Brandschutz gering aber lösbar, preisintensiv
• Konstruktion Nr. 6 - Strohfasern: Brandschutz gering aber lösbar
• Konstruktion Nr. 7 - Strohballen: hoher Platzbedarf, Brandschutz gering aber lösbar, preisintensiv
• Konstruktion Nr. 8 - Glaswolle: schlechter sommerlicher Wärmeschutz, Brandschutz gering aber lösbar, mässig diffusionsoffen

Generell unterschreiten alle kalkulierten U-Werte der acht Sanierungsvarianten den durch das kantonale Förderprogramm geforderten U-Wert von 0.20 W/m²K. Die U-Werte unterschreiten den geforderten vom Gebäudeprogramm geforderten U-Wert von 0.20 W/m²K, da die Kalkulationen auf realistischen Materialstärken beruhen und Wärmebrücken von rund 10%-Verlust einkalkuliert sind.

• Konstruktion Nr. 1 - EPS: 0.184 W/m²K
• Konstruktion Nr. 2 - Steinwolle: 0.184 W/m²K
• Konstruktion Nr. 3 - Holzfaser: 0.177 W/m²K
• Konstruktion Nr. 4 - Zellulosefaser: 0.179 W/m²K
• Konstruktion Nr. 5 - Flachsfasern: 0.179 W/m²K
• Konstruktion Nr. 6 - Strohfasern: 0.178 W/m²K
• Konstruktion Nr. 7 - Strohballen: 0.116 W/m²K
• Konstruktion Nr. 8 - Glaswolle: 0.186 W/m²K

Die Varianten EPS, Stein- und Glaswolle (Nr. 1, 2 und 8) weisen die höchsten U-Werte auf, weichen vom Schnitt jedoch minimal ab (~3% zum Mittel von 0.178 W/m²K). Augenfälliger ist die Differenz bei den Strohballen (Nr. 7). Diese ist mit einem U-Wert von 0.116 W/m²K um rund 35% besser.
Grund für diese Abweichung ist die minimale Ausführungsdicke von Strohballen von 35cm.

Die Amplitudendämpfung aller Sanierungsvarianten ist bei doppel- und einschaligen Mauerwerken ausgezeichnet. Daher wird hier nur die Phasenverschiebungen dargestellt. Diese überzeugt beim Doppelschalenmauerwerk ebenfalls bei allen Konstruktionen. Die Werte der einschaligen Mauerwerke stehen in Klammern.
Nur die Sanierungsvarianten EPS, Steinwolle, Flachsfasern und Glaswolle (Nr. 1, 2, 5 und 8) weisen bei doppelschaligen Mauerwerken eine Phasenverschiebung von unter vierundzwanzig Stunden auf. Die Varianten 1 und 8 unterschreiten mit 17h den Schnitt stark, wobei dies noch immer ein guter Wert ist.

• Konstruktion Nr. 1 - EPS: 17.0 h (10.8 h)
• Konstruktion Nr. 2 - Steinwolle: 18.3 h  (12.5 h)
• Konstruktion Nr. 3 - Holzfaser: >24 h (18.7 h)
• Konstruktion Nr. 4 - Zellulosefaser: >24 h (15.0 h)
• Konstruktion Nr. 5 - Flachsfasern: 19.3 h (13.5 h)
• Konstruktion Nr. 6 - Strohfasern: >24 h (18.8 h)
• Konstruktion Nr. 7 - Strohballen: >24 h (>24 h)
• Konstruktion Nr. 8 - Glaswolle: 17.3 h (11.0 h)

Wird in der Berechnung ein Einschalen-Mauerwerk als Grundlage verwendet (Werte in Klammern), so fallen die Stunden der Phasenverschiebungen signifikant zusammen. Die Sanierungsvarianten 1 und 8 weisen eine kurze Phasenverschiebung von 10.8 und 11.0 h auf. Die Varianten 3, 6 und 7 jedoch halten weiterhin eine Phasenverschiebung von mehr als achtzehn Stunden.

Für die Berechnung der Umweltbelastung [UB] und der Treibhausgase [THG] wurde die bestehende Konstruktion (Ein- oder Zweischalenmauerwerk) nicht berücksichtigt, da diese im vorliegenden Beispiel unverändert bestehen bleibt. In der Kalkulation sind nur die Elemente ausgewiesen, welche neu durch die Sanierungsmassnahme
hinzugefügt werden. Die in der folgenden Berechnung verwendeten Baustoffdicken sind unter diesem Absatz aufgeführt.

Die «Empfehlung Ökobilanzdaten im Baubereich 2009/1:2016» umschreibt den Betrachtungsparameter der Dämmstoffe wie folgt:

Was in den Stoff- und Energieflüssen berücksichtigt wird:

• Herstellung von Mineralfaser-Dämmstoff;
• Bereitstellung aller relevanten Ausgangsmaterialien (Steine beziehungsweise Quarzsand, Sekundärrohstoffe wie Briketts beziehungsweise Altglas, Bindemittel), ausgehend vom Abbau;
• Bereitstellen der benötigten Energieträger (Strom, Erdgas, Kohle, Diesel) für Herstellung und Transporte, ausgehend von der Rohstoffgewinnung;
• Bereitstellung und Entsorgung der Infrastruktur (Fabriken, Strassen, Steinbrüche etc.);
• Alle entstehenden Emissionen. Entsorgung von Mineralfaserdämmung: Abbrucharbeiten, inkl. Bereitstellen der benötigten Prozessenergie, der Transporte und der verursachten Emissionen;
• Bereitstellung der Infrastruktur für alle Rückbauarbeiten;
• Entsorgung in Deponie oder ins Recycling.

Nicht enthalten sind:

• der Transport ab Fabrik;
• die Verarbeitung auf der Baustelle;
• evtl. notwendiger Unterhalt während der Nutzung.

Anhand dieser Grundlage wurde die Umweltbelastung der Konstruktionen auf eine Lebensdauer von 60 Jahren kalkuliert. Es wurde davon ausgegangen, dass die Baustoffe bei einer guten Wartung eine Lebensdauer von 60 Jahren erreichen können. Die Deckputze wurden mit einer Lebensdauer von 30 Jahren, also einem Ersatz während der Betrachtungsdauer von 60 Jahren berechnet. Die Anstriche wurden mit einer Lebensdauer von 10 Jahren kalkuliert. Die Anstriche fallen jedoch selbst bei der hohen Sanierungsrate kaum ins Gewicht.

Damit ein prozentualer Vergleichswert der Umweltbelastungen und der Treibhausgasemissionen errechnet werden konnte, wurden alle Werte auf die wohl meistverwendete Konstruktion der Steinwolle referenziert.

• Konstruktion Nr. 1 - EPS: UB 128 % (38’084 UBP/m²), TGH 168 % (196 kg CO2-eq/m²)
• Konstruktion Nr. 2 - Steinwolle: UB 100 % (29’860 UBP/m²), TGH 100 % (117 kg CO2-eq/m²)
• Konstruktion Nr. 3 - Holzfaser: UB 109 % (32’568 UBP/m²), TGH 120 % (141 kg CO2-eq/m²)
• Konstruktion Nr. 4 - Zellulosefaser: UB 55 % (16’528 UBP/m²), TGH 52 % (60 kg CO2-eq/m²)
• Konstruktion Nr. 5 - Flachsfasern: UB 78 % (23’336 UBP/m²), TGH 51 % (59 kg CO2-eq/m²)
• Konstruktion Nr. 6 - Strohfasern: UB 81 % (24’083 UBP/m²), TGH 59 % (68 kg CO2-eq/m²)
• Konstruktion Nr. 7 - Strohballen: UB 90 % (26’912 UBP/m²), TGH 50 % (58 kg CO2-eq/m²)
• Konstruktion Nr. 8 - Glaswolle: UB 59 % (17’634 UBP/m²), TGH 57 % (67 kg CO2-eq/m²)

Bei der Betrachtung der Umweltbelastung und Treibhausgasemissionen wird klar ersichtlich, dass die Konstruktionen 4 bis 8 eine Reduktion der Emissionen von 40 bis 50% erreichen. Wird bei der Konstruktion Nummer 7 berücksichtigt, dass der U-Wert bei 0.116 W/m2K liegt, so relativiert sich die vergleichsweise hohe Umweltbelastung umgehend.
Ein weiteres Augenmerk ist auf die Konstruktion Nummer 8 zu werfen, da diese zwar eine geringe Umweltbelastung und verhältnismässig wenig Treibhausgase emittiert (verursacht durch die geringe Materialdichte), jedoch besonders bei einschaligen Mauerwerken einen eher schlechten sommerlichen Wärmeschutz aufweist. Des Weiteren wurde ersichtlich, dass die Holzwolle (Nr. 3) durch die hohe, konstruktiv bedingte Dichte von 140kg/m³ eine hohe Umweltbelastung nach sich zieht. Würde die aufwändigere Konstruktion
Zellulosefaser (Nr. 4) anstelle der Zellulose mit Weichfaserplatten ausgeführt werden, könnte die Rohdichte der Holzwolle von 140kg/m3 auf 55kg/m³ reduziert werden, was die Umweltbelastung der Konstruktion auf 66%, die Treibhausgasemissionen auf 68% senken würde. Wird der ausgezeichnete sommerliche Wärmeschutz der Holzwoll-Konstruktion (Nr. 3) in der Betrachtung berücksichtigt, so relativieren sich auch hier die negativen Werte der Umweltbelastung und Treibhausgasemissionen.

Damit eruiert werden kann, welche finanziellen Unterschiede zwischen konventionellen und nachwachsenden Dämmstoffen bestehen, wurden verschiedene Richtpreise eingeholt (Stand: September 2020). Die Ausschreibung basierte dabei auf folgenden Angaben:
Die Richtpreise orientieren sich an einer Genauigkeit von ±10%. Offeriert wurden 250 m² Fassadenfläche, Material und baulicher Aufwand. Die Berücksichtigung des Aufwands ist relevant, da sich die einzelnen Konstruktionen stark unterscheiden. Leibungszuschläge für 10 Fenster (Grösse je 1 x 1.5 m) und zwei Türen (Grösse je 1 x 2.2 m), inkl. Fensterbänken und Anstriche wurden inbegriffen.

• Konstruktion Nr. 1 - EPS: 160.- CHF /m² (80 %)
• Konstruktion Nr. 2 - Steinwolle: 200.- CHF /m² (100 %)
• Konstruktion Nr. 3 - Holzfaser: 195.- CHF /m² (97.5 %)
• Konstruktion Nr. 4 - Zellulosefaser: 208.- CHF /m² (104 %)
• Konstruktion Nr. 5 - Flachsfasern: 220.- CHF /m² (110 %)
• Konstruktion Nr. 6 - Strohfasern: 157.- CHF /m² (79 %)
• Konstruktion Nr. 7 - Strohballen: 253.- /m2 (127 %)
• Konstruktion Nr. 8 - Glaswolle: 190.- /m2 (95 %)

Grundsätzlich widerspiegelt die Auflistung, dass nachwachsende Dämmmethoden teurer abschneiden als ihre konventionell verarbeiteten Alternativen. Dies widerspiegelt sich besonders in den Konstruktionen Nr. 4, Nr. 5 und Nr. 7. Die Richtpreise für die Konstruktionen 6 und 7 wurden im Kanton Graubünden eingeholt, da die im Kanton Luzern ansässigen Unternehmen über keine Erfahrung mit Strohdämmungen verfügen. Die
Preise könnten durch kantonale Gegebenheiten im Kanton Luzern tendenziell teurer ausfallen.